نظريه برانگيختگي هاي فونون - پولاريتون غير خطي سطحي با قطبش s در ابر شبكه دي الكتريك

Theory of optically nonlinear s-polarized surface phonon-polariton excitations in Dielectric superlattice

در اين مقاله نظريه اي براي انتشار مدهاي فونون پولاريتون تبيين شده كه در آن فونون ها با امواج الكترومغناطيسي در يك ساختار ابر شبكه اي دو جزئي جفت مي شوند. يكي از لايه ها با تابع دي الكتريك غيرخطي نوع كر و ديگري با تابع دي الكتريك وابسته به فركانس در بلورهاي يوني مشخص مي شوند كه فونونهاي اپتيكي را عبور مي دهند. نتايج عددي براي يك سلول واحد ابرشكه كه شامل مواد غير خطي/خطي است. داده شده است. اعمال شرايط مرزي در فصل مشترك لايه ها منجر به روابط پاشندگي مي شود. حضور اثرات غير خطي منجر به ايجاد شاخه هاي چندگانه در روابط پاشندگي مي گردد .پارامترهايي كه اين مد ها را تغيير مي دهند بردار موج , ضخامت لايه هاي ابر شبكه, فركانس فونوني و ضريب غير خطي هر لايه است كه با افزايش ض خامت لايه ها و ضريب غير خطي منحني ها به سمت چپ حركت كرده و تعداد شاخه ها افزايش مي يابند.

A theory is presented for the propagation of phonon-polariton modes arising when phonons are coupled to electromagnetic waves in a two-component superlattic. One of layers are characterized by Kerr-type nonlinear dielectric function and other with frequency-dependent dielectric function of ionic crystal type supporting optical phonon modes. Numerical calculations are given for s-polarized phonon-polariton modes of nonlinear/linear (NL/L)superlattice unite cell. The application of boundry conditions at the interface gives rise to dispersion relations. The presence of nonlinearities lead to multipe branches in disperton relations. The parameters that modify the modes correspond to the in-plane wave vector, the thickness of the layers, the plasmon frequency and the nonlinearity of layers. It was found that by increasing the thickness and nonlinearity coefficient, the curves move to the left and the number of the branches increases